JP2018026372A - Polishing liquid for CMP and polishing method using the same - Google Patents

Polishing liquid for CMP and polishing method using the same Download PDF

Info

Publication number
JP2018026372A
JP2018026372A JP2014257367A JP2014257367A JP2018026372A JP 2018026372 A JP2018026372 A JP 2018026372A JP 2014257367 A JP2014257367 A JP 2014257367A JP 2014257367 A JP2014257367 A JP 2014257367A JP 2018026372 A JP2018026372 A JP 2018026372A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polishing
cobalt
cmp
metal
barrier metal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2014257367A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
雅弘 坂下
Masahiro Sakashita
雅弘 坂下
祐哉 大塚
Yuya Otsuka
祐哉 大塚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Showa Denko Materials Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Chemical Co Ltd filed Critical Hitachi Chemical Co Ltd
Priority to JP2014257367A priority Critical patent/JP2018026372A/en
Priority to PCT/JP2015/085246 priority patent/WO2016098817A1/en
Priority to TW104142405A priority patent/TW201627466A/en
Publication of JP2018026372A publication Critical patent/JP2018026372A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00Lapping machines or devices; Accessories
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14Anti-slip materials; Abrasives
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polishing liquid for CMP capable of protecting a cobalt layer by suppressing etching speed of the cobalt layer to 10 nm/min or less while maintaining excellent polishing speed with respect to the cobalt layer, and also to provide a polishing method using the polishing liquid for CMP.SOLUTION: Disclosed is a polishing liquid for CMP which is used for polishing of a surface to be polished having at least a cobalt containing part, and a metal containing part containing metal except cobalt. The polishing liquid for CMP contains two types of metal corrosion inhibitors, abrasive particles and water and pH thereof is 4.0 or less. Each of two types of metal corrosion inhibitors is azoles (excluding inorganic acid salt).SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、CMP用研磨液及びそれを用いた研磨方法に関する。   The present invention relates to a polishing liquid for CMP and a polishing method using the same.

近年、半導体大規模集積回路(Large−Scale Integration。以下、「LSI」という。)の高集積化及び高性能化に伴って、新たな微細加工技術が開発されている。化学機械研磨(Chemical Mechanical Polishing。以下、「CMP」という。)法もその一つである。CMP法は、LSI製造工程、特に多層配線形成工程における絶縁材料部の平坦化、金属プラグの形成、埋め込み配線の形成等において頻繁に利用される技術である。   2. Description of the Related Art In recent years, new microfabrication techniques have been developed along with higher integration and higher performance of semiconductor large-scale integrated circuits (Large-Scale Integration; hereinafter referred to as “LSI”). A chemical mechanical polishing (hereinafter referred to as “CMP”) method is one of them. The CMP method is a technique frequently used in planarization of an insulating material part, formation of a metal plug, formation of a buried wiring, etc. in an LSI manufacturing process, particularly in a multilayer wiring forming process.

近年、埋め込み配線の形成には、いわゆるダマシン法が採用されている。ダマシン法では、あらかじめ表面に凹部(例えば、溝部)及び凸部(例えば、隆起部)が形成された絶縁材料部上に導電性物質部を堆積して、凹部に導電性物質を埋め込む。次いで、凸部上に堆積した導電性物質(すなわち、凹部内以外の導電性物質)を、CMP法により除去して埋め込み配線を形成する。   In recent years, a so-called damascene method has been adopted for the formation of embedded wiring. In the damascene method, a conductive material portion is deposited on an insulating material portion having a concave portion (for example, a groove portion) and a convex portion (for example, a raised portion) formed in advance on the surface, and the conductive material is embedded in the concave portion. Next, the conductive material deposited on the convex portion (that is, the conductive material other than in the concave portion) is removed by CMP to form a buried wiring.

導電性物質部のCMPでは、例えば、まず、円形の研磨定盤(プラテン)上に研磨パッドを貼り付け、研磨パッドの表面をCMP用研磨液で浸す。次に、研磨パッドに、基板の導電性物質部を形成した面を押し付けて、基板の裏面から所定の圧力(以下、「研磨圧力」という。)を加える。その後、この状態で研磨定盤を回転させ、CMP用研磨液と導電性物質部との機械的摩擦によって、凸部上の導電性物質を除去する。   In the CMP of the conductive material portion, for example, first, a polishing pad is attached on a circular polishing platen (platen), and the surface of the polishing pad is immersed in a CMP polishing liquid. Next, the surface on which the conductive material portion of the substrate is formed is pressed against the polishing pad, and a predetermined pressure (hereinafter referred to as “polishing pressure”) is applied from the back surface of the substrate. Thereafter, the polishing surface plate is rotated in this state, and the conductive material on the convex portion is removed by mechanical friction between the polishing liquid for CMP and the conductive material portion.

一方、図3(a)に示すように、凹凸を有する絶縁材料部1と、該絶縁材料部1の上部に設けられた導電性物質部3との間には、通常、バリア金属部2が形成される。バリア金属部2を設ける目的は、絶縁材料部1に導電性物質が拡散するのを防止すること、絶縁材料部1と導電性物質部3との密着性を向上させること等である。バリア金属部2は、バリア用の金属(以下、「バリア金属」という場合がある。)により形成される。バリア金属は導体であるため、導電性物質を埋め込む凹部(すなわち、配線部)以外では、導電性物質と同様にバリア金属を取り除く必要がある。   On the other hand, as shown in FIG. 3A, a barrier metal portion 2 is usually provided between the insulating material portion 1 having irregularities and the conductive material portion 3 provided on the insulating material portion 1. It is formed. The purpose of providing the barrier metal portion 2 is to prevent the conductive material from diffusing into the insulating material portion 1 and to improve the adhesion between the insulating material portion 1 and the conductive material portion 3. The barrier metal portion 2 is formed of a barrier metal (hereinafter sometimes referred to as “barrier metal”). Since the barrier metal is a conductor, it is necessary to remove the barrier metal in the same manner as the conductive material except for the concave portion (that is, the wiring portion) in which the conductive material is embedded.

これらの除去には、図3(a)に示される状態から図3(b)に示される状態まで導電性物質部3を研磨する「第一の研磨工程」と、図3(b)に示される状態から図3(c)に示される状態までバリア金属部2を研磨する「第二の研磨工程」とに分け、それぞれ異なるCMP用研磨液で研磨を行う二段研磨方法が一般に適用されている。   These removals include a “first polishing step” in which the conductive material portion 3 is polished from the state shown in FIG. 3A to the state shown in FIG. 3B, and the state shown in FIG. In general, a two-stage polishing method in which polishing is performed with different polishing liquids for CMP is applied to the “second polishing step” in which the barrier metal portion 2 is polished from the state shown in FIG. 3C to the state shown in FIG. Yes.

ところで、デザインルールの微細化とともに、前記各部の厚さも薄くなる傾向がある。しかしながらバリア金属部2は、薄くなることにより、導電性物質の拡散を防止する効果が低下する。また、導電性物質部3との密着性も低下する傾向がある。更に、配線幅が狭くなることで、導電性物質を凹部に埋め込むのが難しくなり(すなわち、埋め込み性が低下し)、導電性物質部3にボイドと呼ばれる空孔が発生し易くなるという、新たな課題が生じる。   By the way, with the miniaturization of the design rule, the thickness of each part tends to be reduced. However, the barrier metal part 2 becomes thin, and the effect of preventing the diffusion of the conductive material is reduced. In addition, the adhesion with the conductive material portion 3 tends to decrease. Furthermore, since the wiring width becomes narrower, it becomes difficult to embed the conductive material in the recess (that is, the embedding property is lowered), and voids called voids are easily generated in the conductive material portion 3. Challenges arise.

このため、バリア金属として、コバルト(Co)の使用が検討されている。コバルトを用いることで、導電性物質の拡散が抑えられる。また、コバルトは導電性物質(例えば、銅、銅合金等の銅系金属)との親和性が高いため、導電性物質の埋め込み性が向上する。更に、絶縁材料と導電性物質との密着性を補うこともできる。   For this reason, use of cobalt (Co) as a barrier metal has been studied. By using cobalt, diffusion of the conductive material can be suppressed. In addition, since cobalt has a high affinity with a conductive material (for example, a copper-based metal such as copper or a copper alloy), the embedding property of the conductive material is improved. Furthermore, the adhesion between the insulating material and the conductive substance can be supplemented.

バリア金属部2にコバルトを用いる場合、コバルトを除去できるCMP用研磨液を用いる必要がある。金属用のCMP用研磨液としては種々のものが知られているが、一方で、あるCMP用研磨液があったときに、それがどのような金属も除去できるとは限らない。従来の金属用のCMP用研磨液としては、研磨によって除去する対象が、銅、タンタル、チタン、タングステン、アルミニウム等の金属であるものが知られている。しかし、コバルトを研磨対象とするCMP用研磨液は、下記特許文献1〜3のように数例報告があるものの、あまり知られていない。   When cobalt is used for the barrier metal part 2, it is necessary to use a polishing slurry for CMP that can remove cobalt. Various types of CMP polishing liquid for metal are known, but on the other hand, when there is a certain CMP polishing liquid, it cannot always remove any metal. As conventional CMP polishing liquids for metals, those for which the object to be removed by polishing is a metal such as copper, tantalum, titanium, tungsten, and aluminum are known. However, there are few known polishing liquids for CMP that use cobalt as a polishing target, although several examples have been reported as in Patent Documents 1 to 3 below.

特開2011−91248号公報JP 2011-91248 A 特開2012−182158号公報JP 2012-182158 A 特開2013−42123号公報JP2013-42123A

本発明者らの知見によれば、コバルトは、導電性物質として使用されてきた銅系金属等の金属と比較して腐食性が強いため、従来の金属用のCMP用研磨液をそのまま使用すると、コバルトが過度にエッチングされたり、配線パターンにスリットが生じたりする。その結果、バリア金属部としての機能を果たさずに、絶縁材料部に金属イオンが拡散する懸念がある。絶縁材料部に金属イオンが拡散した場合、半導体デバイスにショートが発生する可能性が高くなる。一方で、これを防ぐために、CMP用研磨液に防食作用の強い金属防食剤を添加したり、金属防食剤の添加量を増やしたりすると、コバルトの研磨速度が低下してしまう。   According to the knowledge of the present inventors, cobalt is more corrosive than metals such as copper-based metals that have been used as conductive materials. Cobalt is excessively etched or slits are formed in the wiring pattern. As a result, there is a concern that metal ions may diffuse into the insulating material portion without fulfilling the function as the barrier metal portion. When metal ions diffuse into the insulating material portion, there is a high possibility that a short circuit occurs in the semiconductor device. On the other hand, in order to prevent this, if a metal anticorrosive having a strong anticorrosive action is added to the CMP polishing liquid or the amount of the metal anticorrosive added is increased, the polishing rate of cobalt is lowered.

本発明は、前記の課題を解決しようとするものであって、コバルト層に対する良好な研磨速度を保ちながら、コバルト層のエッチング速度を10nm/min以下に抑制してコバルト層を保護できるCMP用研磨液、及びこのCMP用研磨液を用いた研磨方法を提供することを目的とする。   The present invention is intended to solve the above-mentioned problems, and polishing for CMP capable of protecting the cobalt layer by suppressing the etching rate of the cobalt layer to 10 nm / min or less while maintaining a good polishing rate for the cobalt layer. It is an object of the present invention to provide a liquid and a polishing method using the CMP polishing liquid.

このような従来の問題点を解決するために鋭意検討した結果、本発明者らは、特定の防食剤を使用することによって、コバルト層に対する良好な研磨速度を保ちながら、コバルト層のエッチング速度を効果的に抑制してコバルト層を保護できることを見いだした。   As a result of intensive studies to solve such conventional problems, the present inventors have increased the etching rate of the cobalt layer while maintaining a good polishing rate for the cobalt layer by using a specific anticorrosive agent. It was found that the cobalt layer can be protected with effective suppression.

すなわち、本発明の実施形態は、コバルト含有部と、コバルト以外の金属を含有する金属含有部とを少なくとも有する被研磨面の研磨に用いられるCMP用研磨液であって、2種類の金属防食剤、研磨粒子、及び水を含有し、pHが4.0以下で、前記2種類の金属防食剤がともにアゾール類(無機酸の塩を除く)であるCMP用研磨液に関する。   That is, an embodiment of the present invention is a polishing slurry for CMP used for polishing a surface to be polished having at least a cobalt-containing portion and a metal-containing portion containing a metal other than cobalt, and two kinds of metal anticorrosives Further, the present invention relates to a polishing slurry for CMP, which contains abrasive particles and water, has a pH of 4.0 or less, and both of the two types of metal anticorrosives are azoles (excluding salts of inorganic acids).

前記CMP用研磨液は、水溶性ポリマを更に含有してもよい。これにより、コバルト含有部のガルバニック腐食の抑制、被研磨面の保護、欠陥(ディフェクト)発生の低減等が可能で、腐食を抑制できる。   The CMP polishing liquid may further contain a water-soluble polymer. Thereby, it is possible to suppress galvanic corrosion of the cobalt-containing portion, protect the surface to be polished, reduce the occurrence of defects, and suppress corrosion.

前記CMP用研磨液の一実施形態において、前記研磨粒子は、シリカ粒子、アルミナ粒子、セリア粒子、チタニア粒子、ジルコニア粒子、ゲルマニア粒子、及びこれらの変性物からなる群から選択される少なくとも一種を含んでもよい。これにより、コバルト含有部の近傍に設けられた、金属含有部の研磨速度が向上する傾向がある。   In one embodiment of the polishing liquid for CMP, the abrasive particles include at least one selected from the group consisting of silica particles, alumina particles, ceria particles, titania particles, zirconia particles, germania particles, and modified products thereof. But you can. Thereby, there exists a tendency for the grinding | polishing rate of the metal containing part provided in the vicinity of the cobalt containing part to improve.

前記CMP用研磨液の一実施形態は、金属酸化剤を更に含有してもよい。これにより、金属含有部の研磨速度をより向上できる。   One embodiment of the polishing slurry for CMP may further contain a metal oxidizing agent. Thereby, the grinding | polishing speed | rate of a metal containing part can be improved more.

前記CMP用研磨液の一実施形態は、有機溶媒を更に含有してもよい。これにより、コバルト含有部の近傍に設けられた金属含有部の濡れ性を向上させることができ、金属含有部の研磨速度をより向上できる。   The CMP polishing liquid may further include an organic solvent. Thereby, the wettability of the metal containing part provided in the vicinity of the cobalt containing part can be improved, and the polishing rate of the metal containing part can be further improved.

本発明の他の実施形態は、前記いずれかのCMP用研磨液を用い、コバルト含有部と、コバルト以外の金属を含有する金属含有部とを少なくとも有する被研磨面の、前記コバルト含有部の少なくとも一部を研磨して除去する、研磨方法に関する。   In another embodiment of the present invention, at least one of the cobalt-containing portions of the surface to be polished having at least a cobalt-containing portion and a metal-containing portion containing a metal other than cobalt, using any of the CMP polishing liquids. The present invention relates to a polishing method in which a part is polished and removed.

本発明の他の実施形態は、表面に凹部及び凸部を有する絶縁材料部と、前記凹部及び凸部に沿って前記絶縁材料部を被覆するバリア金属部と、前記凹部を充填して前記バリア金属部を被覆する導電性物質部とを有し、前記バリア金属部がコバルト含有部を有し、前記導電性物質部がコバルト以外の金属を含有する金属含有部を有する基板を用意する工程、前記導電性物質部を研磨して前記凸部上の前記バリア金属部を露出させる第一の研磨工程、及び、前記第一の研磨工程で露出した前記バリア金属部を前記いずれかのCMP用研磨液により研磨して除去する第二の研磨工程、を有する、研磨方法に関する。   In another embodiment of the present invention, an insulating material portion having a concave portion and a convex portion on a surface, a barrier metal portion covering the insulating material portion along the concave portion and the convex portion, and filling the concave portion with the barrier A step of preparing a substrate having a conductive substance part covering the metal part, the barrier metal part having a cobalt-containing part, and the conductive substance part having a metal-containing part containing a metal other than cobalt, A first polishing step for polishing the conductive material portion to expose the barrier metal portion on the convex portion, and any one of the CMP polishing for the barrier metal portion exposed in the first polishing step It is related with the grinding | polishing method which has the 2nd grinding | polishing process removed by grind | polishing with a liquid.

前記研磨方法の一実施形態において、前記絶縁材料部は、シリコン系絶縁体又は有機ポリマ系絶縁体である。   In one embodiment of the polishing method, the insulating material portion is a silicon-based insulator or an organic polymer-based insulator.

前記研磨方法の一実施形態において、前記導電性物質部は、銅を主成分とする。   In one embodiment of the polishing method, the conductive material portion contains copper as a main component.

前記研磨方法の一実施形態において、前記バリア金属部は、コバルト含有部と、タンタル含有部、チタン含有部、及びルテニウム含有部からなる群から選択される少なくとも一種とを有する。   In one embodiment of the polishing method, the barrier metal part has a cobalt-containing part and at least one selected from the group consisting of a tantalum-containing part, a titanium-containing part, and a ruthenium-containing part.

本発明の実施形態によれば、コバルト含有部のコバルト層に対する良好な研磨速度を保ちながら、コバルト層のエッチング速度を10nm/min以下に抑制しコバルト層を保護できるCMP用研磨液と、このCMP用研磨液を用いた研磨方法を提供できる。   According to the embodiment of the present invention, the CMP polishing liquid capable of protecting the cobalt layer by suppressing the etching rate of the cobalt layer to 10 nm / min or less while maintaining a good polishing rate for the cobalt layer of the cobalt-containing portion, and the CMP A polishing method using a polishing slurry for the use can be provided.

本発明の実施形態である研磨方法の一例を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows an example of the grinding | polishing method which is embodiment of this invention. 本発明の実施形態である研磨方法の一例を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows an example of the grinding | polishing method which is embodiment of this invention. 従来のダマシン法による埋め込み配線の形成工程を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the formation process of the embedded wiring by the conventional damascene method.

本発明の実施形態において、「研磨速度」とは、CMPされる物質Aが研磨により除去される速度(例えば、時間あたりの物質Aの厚みの低減量。Removal Rate。)を意味する。
「工程」には、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であっても、当該「工程」において規定される操作が実施される限り、他の工程と明確に区別できない工程も含まれる。
「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。
CMP用研磨液中の各成分の含有量は、CMP用研磨液中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、CMP用研磨液中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。
In the embodiment of the present invention, the “polishing rate” means a rate at which the substance A to be CMPed is removed by polishing (for example, a reduction amount of the thickness of the substance A per time. Removable Rate).
“Process” is not only an independent process, but even if it cannot be clearly distinguished from other processes, it cannot be clearly distinguished from other processes as long as the operations specified in the “process” are performed. A process is also included.
The numerical range indicated by using “to” indicates a range including the numerical values described before and after “to” as the minimum value and the maximum value, respectively.
The content of each component in the CMP polishing liquid is the sum of the plurality of substances present in the CMP polishing liquid unless there is a specific indication when there are a plurality of substances corresponding to each component in the CMP polishing liquid. Means quantity.

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
<CMP用研磨液>
本実施形態に係るCMP用研磨液は、コバルト含有部と、コバルト以外の金属を含有する金属含有部とを少なくとも有する被研磨面の研磨に用いられるCMP用研磨液である。本実施形態に係るCMP用研磨液は、研磨粒子(以下、「砥粒」という場合がある。)、2種類の金属防食剤、及び水を含有し、pHが4.0以下である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
<CMP polishing liquid>
The CMP polishing liquid according to this embodiment is a CMP polishing liquid used for polishing a surface to be polished having at least a cobalt-containing portion and a metal-containing portion containing a metal other than cobalt. The polishing slurry for CMP according to this embodiment contains abrasive particles (hereinafter sometimes referred to as “abrasive grains”), two types of metal anticorrosives, and water, and has a pH of 4.0 or less.

<砥粒>
CMP用研磨液は、砥粒を含有する。砥粒の含有により、コバルト含有部の近傍に設けられた、金属含有部の研磨速度が向上する傾向がある。砥粒は、一種を単独で、又は二種以上を混合して用いることができる。
<Abrasive>
The polishing liquid for CMP contains abrasive grains. Due to the inclusion of the abrasive grains, the polishing rate of the metal-containing part provided in the vicinity of the cobalt-containing part tends to be improved. An abrasive grain can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.

砥粒としては、シリカ粒子、アルミナ粒子、ジルコニア粒子、セリア粒子、チタニア粒子、ゲルマニア粒子、炭化ケイ素粒子等の無機物研磨粒子;ポリスチレン粒子、ポリアクリル酸粒子、ポリ塩化ビニル粒子等の有機物研磨粒子;これらの変性物などが挙げられる。   As abrasive grains, inorganic abrasive particles such as silica particles, alumina particles, zirconia particles, ceria particles, titania particles, germania particles and silicon carbide particles; organic abrasive particles such as polystyrene particles, polyacrylic acid particles and polyvinyl chloride particles; These modified products are exemplified.

砥粒としては、好ましくは、シリカ粒子、アルミナ粒子、ジルコニア粒子、セリア粒子、チタニア粒子、ゲルマニア粒子、及びこれらの変性物からなる群から選ばれる少なくとも一種である。   The abrasive is preferably at least one selected from the group consisting of silica particles, alumina particles, zirconia particles, ceria particles, titania particles, germania particles, and modified products thereof.

CMP用研磨液中での分散安定性が良く、CMPにより発生する研磨傷(「スクラッチ」という場合がある。)の発生数が少ない観点から、シリカ粒子及びアルミナ粒子が好ましく、コロイダルシリカ及びコロイダルアルミナがより好ましく、コロイダルシリカが更に好ましい。   Silica particles and alumina particles are preferred from the viewpoint of good dispersion stability in the polishing liquid for CMP and a small number of polishing scratches (sometimes referred to as “scratches”) generated by CMP. Colloidal silica and colloidal alumina Is more preferable, and colloidal silica is more preferable.

砥粒の含有量は、良好な研磨速度を得る観点から、CMP用研磨液の総質量中、好ましくは1.0質量%以上、より好ましくは1.2質量%以上、更に好ましくは1.5質量%以上である。また、砥粒の含有量は、砥粒の良好な分散安定性を維持し、研磨傷の発生を抑える観点から、CMP用研磨液の総質量中、好ましくは5.0質量%以下、より好ましくは4.5質量%以下、更に好ましくは4.0質量%以下である。   The content of the abrasive grains is preferably 1.0% by mass or more, more preferably 1.2% by mass or more, and further preferably 1.5% by mass in the total mass of the polishing slurry for CMP from the viewpoint of obtaining a good polishing rate. It is at least mass%. The content of the abrasive grains is preferably 5.0% by mass or less, more preferably 5.0% by mass or less, based on the total mass of the polishing slurry for CMP, from the viewpoint of maintaining good dispersion stability of the abrasive grains and suppressing the occurrence of polishing flaws. Is 4.5% by mass or less, more preferably 4.0% by mass or less.

砥粒の平均粒径は、良好な研磨速度を得る観点から、好ましくは40nm以上、より好ましくは45nm以上、更に好ましくは50nm以上である。また、砥粒の平均粒径は、研磨傷を抑える観点から、好ましくは90nm以下、より好ましくは85nm以下、更に好ましくは80nm以下である。   The average particle diameter of the abrasive grains is preferably 40 nm or more, more preferably 45 nm or more, and further preferably 50 nm or more from the viewpoint of obtaining a good polishing rate. The average particle size of the abrasive grains is preferably 90 nm or less, more preferably 85 nm or less, and still more preferably 80 nm or less, from the viewpoint of suppressing polishing flaws.

砥粒の粒径は、CMP用研磨液を適宜水で希釈した水分散液をサンプルとして、光回折散乱式粒度分布計(例えば、COULTER Electronics社製「COULTER N4SD」)で測定できる。例えば、光回折散乱式粒度分布計の測定条件は、測定温度20℃、溶媒屈折率1.333(水の屈折率に相当)、粒子屈折率Unknown(設定)、溶媒粘度1.005mPa(水の粘度に相当)、Run Time200sec、レーザ入射角90°とする。また、Intensity(散乱強度、濁度に相当)が5×10〜4×10の範囲に入るように、4×10よりも高い場合にはCMP用研磨液を水で希釈して水分散液を得た後、測定する。 The particle diameter of the abrasive grains can be measured with a light diffraction scattering type particle size distribution meter (for example, “COULTER N4SD” manufactured by COULTER Electronics) using a water dispersion obtained by appropriately diluting a CMP polishing liquid with water as a sample. For example, the measurement conditions of the light diffraction / scattering particle size distribution meter are: measurement temperature 20 ° C., solvent refractive index 1.333 (corresponding to the refractive index of water), particle refractive index Unknown (setting), solvent viscosity 1.005 mPa (water Equivalent to viscosity), Run Time 200 sec, laser incident angle 90 °. If the intensity (scattering intensity, corresponding to turbidity) is higher than 4 × 10 5 so that it falls within the range of 5 × 10 4 to 4 × 10 5 , the polishing slurry for CMP is diluted with water. After obtaining the dispersion, measurement is performed.

<金属防食剤>
CMP用研磨液は、2種類の金属防食剤を含有する。2種類の金属防食剤の含有により、コバルト含有部に対し、良好な研磨速度を保ちながらコバルトのエッチングを10nm/min以下に抑制できる。
<Metal anticorrosive>
The CMP polishing liquid contains two types of metal anticorrosives. By containing two kinds of metal anticorrosives, the etching of cobalt can be suppressed to 10 nm / min or less while maintaining a good polishing rate with respect to the cobalt-containing portion.

金属防食剤としては、コバルト含有部に対する良好な研磨速度を保ちながら、コバルト含有部のエッチングを抑制する観点から、好ましくはアゾール類からなる群から選択される。   The metal anticorrosive is preferably selected from the group consisting of azoles from the viewpoint of suppressing etching of the cobalt-containing part while maintaining a good polishing rate for the cobalt-containing part.

アゾール類としては、具体的には、ピラゾール、1−アリル−3,5−ジメチルピラゾール、3,5−ジ(2−ピリジル)ピラゾール、3,5−ジイソプロピルピラゾール、3,5−ジメチル−1−ヒドロキシメチルピラゾール、3,5−ジメチル−1−フェニルピラゾール、3,5−ジメチルピラゾール、3−アミノ−5−ヒドロキシピラゾール、4−メチルピラゾール、N−メチルピラゾール、3−アミノピラゾール、3−アミノ−5−メチルピラゾール等のピラゾール類;1,1´−カルボニルビス−1H−イミダゾール、1,1´−オキサリルジイミダゾール、1,2,4,5−テトラメチルイミダゾール、1,2−ジメチル−5−ニトロイミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾール、1−(3−アミノプロピル)イミダゾール、1−ブチルイミダゾール、1−エチルイミダゾール、1−メチルイミダゾール、1H−1,2,3−トリアゾロ[4,5−b]ピリジン等のイミダゾール類;2,4−ジメチルチアゾール等のチアゾール類;2−メルカプトベンゾチアゾール等のベンゾチアゾール類;テトラゾール、5−メチルテトラゾール、5−アミノテトラゾール、1,5−ペンタメチレンテトラゾール、1−(2−ジメチルアミノエチル)−5−メルカプトテトラゾール等のテトラゾール類;1,2,3−トリアゾ−ル、1,2,4−トリアゾ−ル、3−アミノ−1,2,4−トリアゾ−ル等のトリアゾール類;ベンゾトリアゾ−ル、1−ヒドロキシベンゾトリアゾ−ル、1−ジヒドロキシプロピルベンゾトリアゾ−ル、2,3−ジカルボキシプロピルベンゾトリアゾ−ル、4−ヒドロキシベンゾトリアゾ−ル、4−カルボキシベンゾトリアゾ−ル、5−メチルベンゾトリアゾール、1-(ホルムアミドメチル)−1H−ベンゾトリアゾール等のベンゾトリアゾール類などが挙げられる。   Specific examples of the azoles include pyrazole, 1-allyl-3,5-dimethylpyrazole, 3,5-di (2-pyridyl) pyrazole, 3,5-diisopropylpyrazole, 3,5-dimethyl-1- Hydroxymethylpyrazole, 3,5-dimethyl-1-phenylpyrazole, 3,5-dimethylpyrazole, 3-amino-5-hydroxypyrazole, 4-methylpyrazole, N-methylpyrazole, 3-aminopyrazole, 3-amino- Pyrazoles such as 5-methylpyrazole; 1,1′-carbonylbis-1H-imidazole, 1,1′-oxalyldiimidazole, 1,2,4,5-tetramethylimidazole, 1,2-dimethyl-5 Nitroimidazole, 1,2-dimethylimidazole, 1- (3-aminopropyl) imidazole, 1 -Imidazoles such as butylimidazole, 1-ethylimidazole, 1-methylimidazole, 1H-1,2,3-triazolo [4,5-b] pyridine; thiazoles such as 2,4-dimethylthiazole; 2-mercapto Benzothiazoles such as benzothiazole; tetrazoles such as tetrazole, 5-methyltetrazole, 5-aminotetrazole, 1,5-pentamethylenetetrazole, 1- (2-dimethylaminoethyl) -5-mercaptotetrazole; Triazoles such as 1,3-triazole, 1,2,4-triazole, 3-amino-1,2,4-triazole; benzotriazole, 1-hydroxybenzotriazole, 1- Dihydroxypropyl benzotriazol, 2,3-dicarboxypropyl benzotriazol , 4-hydroxybenzotriazole - le, 4-carboxy benzotriazolate - le, 5-methylbenzotriazole, benzotriazole such as 1- (formamide methyl)-1H-benzotriazole.

コバルト含有部に対し、良好な研磨速度を保ちながらコバルト含有部のエッチングを効果的に抑制する観点から、金属防食剤として、ピラゾール類、イミダゾール類、ベンゾチアゾール類、チアゾール類、及びテトラゾール類からなる群から選択されることが好ましい。より好ましくは、ベンゾトリアゾール類からなる群から選択されることである。   It consists of pyrazoles, imidazoles, benzothiazoles, thiazoles, and tetrazoles as metal anticorrosives from the viewpoint of effectively suppressing etching of the cobalt-containing parts while maintaining a good polishing rate for the cobalt-containing parts. Preferably it is selected from the group. More preferably, it is selected from the group consisting of benzotriazoles.

金属防食剤の総含有量は、コバルト含有部のガルバニック腐食を抑制する観点から、CMP用研磨液の総質量中、好ましくは0.001質量%以上、より好ましくは0.01質量%以上、更に好ましくは0.02質量%以上である。また、金属防食剤の含有量は、コバルト含有部の良好な研磨速度を得る観点から、CMP用研磨液の総質量中、5質量%以下、より好ましくは3質量%以下、更に好ましくは1質量%以下である。   From the viewpoint of suppressing galvanic corrosion of the cobalt-containing part, the total content of the metal anticorrosive is preferably 0.001% by mass or more, more preferably 0.01% by mass or more, more preferably, in the total mass of the polishing slurry for CMP. Preferably it is 0.02 mass% or more. Further, the content of the metal anticorrosive is 5% by mass or less, more preferably 3% by mass or less, more preferably 1% by mass in the total mass of the polishing slurry for CMP from the viewpoint of obtaining a good polishing rate of the cobalt-containing part. % Or less.

<有機酸類>
CMP用研磨液は、有機酸類を更に含有してもよい。有機酸類は、コバルト含有部及び金属含有部に対する研磨速度を向上させる効果を有する。有機酸類には、有機酸、有機酸の塩、有機酸の無水物、及び有機酸のエステルが含まれる。有機酸類の中でも、コバルト含有部の腐食を抑制する観点から、フタル酸類が好ましい。フタル酸類を用いることにより、コバルト含有部の良好な研磨速度が得られるとともに、腐食を抑制できる。フタル酸類には、フタル酸、フタル酸の塩、フタル酸の無水物、及びフタル酸のエステルが含まれ、これらは置換基を有しても、置換基を有しなくてもよい。
<Organic acids>
The CMP polishing liquid may further contain organic acids. Organic acids have the effect of improving the polishing rate for the cobalt-containing part and the metal-containing part. Organic acids include organic acids, salts of organic acids, anhydrides of organic acids, and esters of organic acids. Among organic acids, phthalic acids are preferable from the viewpoint of suppressing corrosion of the cobalt-containing part. By using phthalic acids, a good polishing rate of the cobalt-containing part can be obtained, and corrosion can be suppressed. Phthalic acids include phthalic acid, salts of phthalic acid, phthalic anhydride, and esters of phthalic acid, which may or may not have a substituent.

フタル酸類としては、フタル酸、3−メチルフタル酸、4−メチルフタル酸等のアルキルフタル酸;3−アミノフタル酸、4−アミノフタル酸等のアミノフタル酸;3−ニトロフタル酸、4−ニトロフタル酸等のニトロフタル酸;これらの塩;これらの無水物;これらのエステルなどが挙げられる。中でも、メチル基を置換基として有するフタル酸(メチルフタル酸)が好ましく、3−メチルフタル酸及び4−メチルフタル酸がより好ましく、4−メチルフタル酸が更に好ましい。塩としては、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属との塩、マグネシウム、カルシウム等のアルカリ土類金属との塩、アンモニウム塩等が挙げられる。   Examples of phthalic acids include alkylphthalic acids such as phthalic acid, 3-methylphthalic acid and 4-methylphthalic acid; aminophthalic acids such as 3-aminophthalic acid and 4-aminophthalic acid; nitrophthalic acids such as 3-nitrophthalic acid and 4-nitrophthalic acid These salts; their anhydrides; their esters and the like. Of these, phthalic acid (methylphthalic acid) having a methyl group as a substituent is preferable, 3-methylphthalic acid and 4-methylphthalic acid are more preferable, and 4-methylphthalic acid is still more preferable. Examples of the salt include salts with alkali metals such as sodium and potassium, salts with alkaline earth metals such as magnesium and calcium, ammonium salts and the like.

CMP用研磨液が有機酸類を含有する場合、その含有量は、コバルト含有部のガルバニック腐食を抑制する観点から、CMP用研磨液の総質量中、好ましくは0.001質量%以上、より好ましくは0.01質量%以上、更に好ましくは0.02質量%以上である。また、有機酸類の含有量は、コバルト含有部の良好な研磨速度を得る観点から、CMP用研磨液の総質量中、5質量%以下、より好ましくは3質量%以下、更に好ましくは1質量%以下である。   In the case where the CMP polishing liquid contains organic acids, the content thereof is preferably 0.001% by mass or more, more preferably in the total mass of the CMP polishing liquid, from the viewpoint of suppressing galvanic corrosion of the cobalt-containing portion. It is 0.01 mass% or more, More preferably, it is 0.02 mass% or more. In addition, the content of the organic acids is 5% by mass or less, more preferably 3% by mass or less, and further preferably 1% by mass in the total mass of the polishing slurry for CMP from the viewpoint of obtaining a good polishing rate of the cobalt-containing part. It is as follows.

<金属酸化剤>
CMP用研磨液は、金属酸化剤を含有することが好ましい。金属酸化剤としては、特に制限はないが、例えば、過酸化水素、ペルオキソ硫酸塩、硝酸、過ヨウ素酸カリウム、次亜塩素酸、オゾン等が挙げられる。金属含有部の研磨速度を向上させる観点から、過酸化水素が特に好ましい。金属酸化剤は、一種を単独で、又は二種以上を混合して用いることができる。
<Metal oxidizing agent>
The CMP polishing liquid preferably contains a metal oxidizing agent. The metal oxidizing agent is not particularly limited, and examples thereof include hydrogen peroxide, peroxosulfate, nitric acid, potassium periodate, hypochlorous acid, and ozone. From the viewpoint of improving the polishing rate of the metal-containing part, hydrogen peroxide is particularly preferable. A metal oxidizing agent can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.

CMP用研磨液が金属酸化剤を含有する場合、その含有量は、コバルト含有部の良好な研磨速度を得る観点から、CMP用研磨液の総質量中、0.01質量%以上が好ましく、0.02質量%以上が好ましく、0.05質量%以上が更に好ましい。また、金属酸化剤の含有量は、被研磨面の荒れを防ぐ観点から、30質量%以下が好ましく、15質量%以下がより好ましく、10質量%以下が更に好ましい。   When the CMP polishing liquid contains a metal oxidizer, the content is preferably 0.01% by mass or more in the total mass of the CMP polishing liquid from the viewpoint of obtaining a good polishing rate of the cobalt-containing part. 0.02% by mass or more is preferable, and 0.05% by mass or more is more preferable. The content of the metal oxidant is preferably 30% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, and still more preferably 10% by mass or less, from the viewpoint of preventing the polished surface from being rough.

<有機溶媒>
CMP用研磨液は、有機溶媒を更に含有してもよい。有機溶媒の含有により、コバルト含有部の近傍に設けられた金属含有部に対する、CMP用研磨液の濡れ性を向上させることができる。有機溶媒としては、特に制限はないが、水と混合できるものが好ましく、25℃において、水100gに対して0.1g以上溶解するものがより好ましい。有機溶媒は、一種を単独で、又は二種以上を混合して用いることができる。
<Organic solvent>
The CMP polishing liquid may further contain an organic solvent. By including the organic solvent, the wettability of the polishing slurry for CMP with respect to the metal-containing part provided in the vicinity of the cobalt-containing part can be improved. Although there is no restriction | limiting in particular as an organic solvent, What can mix with water is preferable and what melt | dissolves 0.1g or more with respect to 100g of water at 25 degreeC is more preferable. An organic solvent can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.

有機溶媒としては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルエチルカーボネート等の炭酸エステル類;ブチルラクトン、プロピルラクトン等のラクトン類;エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール等のグリコール類;テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメトキシエタン、ポリエチレンオキサイド、エチレングリコールモノメチルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のエーテル類(グリコール類の誘導体を除く);メタノール、エタノール、プロパノール、n−ブタノール、n−ペンタノール、n−ヘキサノール、イソプロパノール、3−メトキシ−3−メチル−1−ブタノール等のアルコール類(モノアルコール類);アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類;ジメチルホルムアミド、n−メチルピロリドン等のアミド類;酢酸エチル、乳酸エチル等のエステル類(炭酸エステル及びラクトン類を除く);スルホラン等のスルホラン類などが挙げられる。   Organic solvents include carbonates such as ethylene carbonate, propylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and methyl ethyl carbonate; lactones such as butyl lactone and propyl lactone; ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, triethylene Glycols such as glycol and tripropylene glycol; ethers such as tetrahydrofuran, dioxane, dimethoxyethane, polyethylene oxide, ethylene glycol monomethyl acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate (excluding glycol derivatives); methanol Ethanol, propanol, n-butanol, Alcohols (monoalcohols) such as pentanol, n-hexanol, isopropanol, 3-methoxy-3-methyl-1-butanol; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; amides such as dimethylformamide and n-methylpyrrolidone Esters such as ethyl acetate and ethyl lactate (excluding carbonates and lactones); sulfolanes such as sulfolane;

有機溶媒は、グリコール類の誘導体であってもよい。例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、トリエチレングリコールモノプロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル等のグリコールモノエーテル類;エチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、トリプロピレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジプロピルエーテル、プロピレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジプロピレングリコールジプロピルエーテル、トリエチレングリコールジプロピルエーテル、トリプロピレングリコールジプロピルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジプロピレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールジブチルエーテル、トリプロピレングリコールジブチルエーテル等のグリコールエーテル類などが挙げられる。   The organic solvent may be a derivative of glycols. For example, ethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether , Dipropylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, tripropylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monopropyl ether, diethylene glycol monopropyl ether, triethylene glycol monopropyl ether Glycol monoethers such as tripropylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, tripropylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, tripropylene glycol monobutyl ether; ethylene glycol dimethyl ether, propylene Glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol dimethyl ethyl ether, tripropylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, propylene glycol diethyl ether, diethylene glycol diethyl Ether, dipropylene glycol diethyl ether, triethylene glycol diethyl ether, tripropylene glycol diethyl ether, ethylene glycol dipropyl ether, propylene glycol dipropyl ether, diethylene glycol dipropyl ether, dipropylene glycol dipropyl ether, triethylene glycol dipropyl ether And glycol ethers such as tripropylene glycol dipropyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, propylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, dipropylene glycol dibutyl ether, triethylene glycol dibutyl ether, and tripropylene glycol dibutyl ether.

有機溶媒としては、グリコール類、グリコール類の誘導体、アルコール類、及び炭酸エステル類から選ばれる少なくとも一種が好ましく、アルコール類がより好ましい。   The organic solvent is preferably at least one selected from glycols, derivatives of glycols, alcohols, and carbonates, and more preferably alcohols.

CMP用研磨液が有機溶媒を含有する場合、その含有量は、金属含有部に対して良好な濡れ性を得る観点から、CMP用研磨液の総質量中、0.1質量%以上が好ましく、0.2質量%以上がより好ましく、0.5質量%以上が更に好ましい。また、有機溶媒の含有量は、引火の可能性を防止し、製造プロセスを安全に実施する観点から、CMP用研磨液の総質量中、95質量%以下が好ましく、50質量%以下がより好ましく、10質量%以下が更に好ましく、5質量%以下が特に好ましく、3質量%以下が極めて好ましい。   When the CMP polishing liquid contains an organic solvent, the content is preferably 0.1% by mass or more in the total mass of the CMP polishing liquid from the viewpoint of obtaining good wettability with respect to the metal-containing portion. 0.2 mass% or more is more preferable, and 0.5 mass% or more is still more preferable. Further, the content of the organic solvent is preferably 95% by mass or less and more preferably 50% by mass or less in the total mass of the polishing slurry for CMP from the viewpoint of preventing the possibility of ignition and safely implementing the manufacturing process. 10 mass% or less is further more preferable, 5 mass% or less is especially preferable, and 3 mass% or less is very preferable.

<水溶性ポリマ>
CMP用研磨液は、水溶性ポリマを更に含有してもよい。水溶性ポリマの含有により、コバルト含有部のガルバニック腐食の抑制、被研磨面の保護、欠陥(ディフェクト)発生の低減等が可能である。水溶性ポリマは、25℃において、水100gに対して0.1g以上溶解するものが好ましい。水溶性ポリマは、一種を単独で、又は二種以上を混合して用いることができる。
<Water-soluble polymer>
The CMP polishing liquid may further contain a water-soluble polymer. By containing the water-soluble polymer, it is possible to suppress galvanic corrosion of the cobalt-containing portion, protect the surface to be polished, reduce the occurrence of defects (defects), and the like. The water-soluble polymer is preferably one that dissolves at least 0.1 g per 100 g of water at 25 ° C. A water-soluble polymer can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.

水溶性ポリマとしては、カルボン酸基又はカルボン酸塩基を有する水溶性ポリマが好ましく、ポリカルボン酸及びその塩(「ポリカルボン酸の塩」とは、「ポリカルボン酸のカルボン酸基の一部又は全部が、カルボン酸塩基に置換されたポリマ」を意味する。)がより好ましい。カルボン酸塩基としては、カルボン酸アンモニウム基、カルボン酸ナトリウム基等が挙げられる。
ポリカルボン酸及びその塩としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸等のカルボン酸基を有するモノマーの単独重合体;前記単独重合体の一部又は全部がカルボン酸塩基に置換された重合体;アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸等のカルボン酸基を有するモノマーと、カルボン酸のアルキルエステル等のカルボン酸誘導体との共重合体;前記共重合体の一部又は全部がカルボン酸塩基に置換された共重合体等が挙げられる。具体的には、ポリアクリル酸;ポリアクリル酸アンモニウム塩(「ポリアクリル酸のカルボン酸基の一部又は全部が、カルボン酸アンモニウム塩基に置換されたポリマ」を意味する。)等が挙げられる。
The water-soluble polymer is preferably a water-soluble polymer having a carboxylic acid group or a carboxylic acid group. The polycarboxylic acid and a salt thereof (“a salt of a polycarboxylic acid” means “a part of a carboxylic acid group of a polycarboxylic acid or More preferably it means “polymers all substituted with carboxylic acid groups”). Examples of the carboxylate group include an ammonium carboxylate group and a sodium carboxylate group.
Examples of polycarboxylic acids and salts thereof include homopolymers of monomers having a carboxylic acid group such as acrylic acid, methacrylic acid, and maleic acid; polymers in which a part or all of the homopolymer is substituted with a carboxylic acid group; A copolymer of a monomer having a carboxylic acid group such as acrylic acid, methacrylic acid, and maleic acid and a carboxylic acid derivative such as an alkyl ester of carboxylic acid; a part or all of the copolymer is substituted with a carboxylic acid group And other copolymers. Specific examples include polyacrylic acid; polyacrylic acid ammonium salt (meaning “polymer in which a part or all of the carboxylic acid groups of polyacrylic acid are substituted with ammonium carboxylate”).

更に、水溶性ポリマとしては、例えば、ポリアスパラギン酸、ポリグルタミン酸、ポリリシン、ポリリンゴ酸、ポリアミド酸、ポリアミド酸アンモニウム塩、ポリアミド酸ナトリウム塩、ポリグリオキシル酸等の上記以外のポリカルボン酸及びその塩;アルギン酸、ペクチン酸、カルボキシメチルセルロース、寒天、カードラン、プルラン等の多糖類;ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクロレイン等のビニル系ポリマなどが挙げられる。   Furthermore, examples of the water-soluble polymer include polycarboxylic acids other than the above such as polyaspartic acid, polyglutamic acid, polylysine, polymalic acid, polyamic acid, polyamic acid ammonium salt, polyamic acid sodium salt, polyglyoxylic acid, and salts thereof; Examples thereof include polysaccharides such as alginic acid, pectic acid, carboxymethylcellulose, agar, curdlan and pullulan; and vinyl polymers such as polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone and polyacrolein.

水溶性ポリマの中でも、ポリカルボン酸又はその塩;ペクチン酸;寒天;ポリリンゴ酸;ポリアクリルアミド;ポリビニルアルコール;ポリビニルピロリドン;これらのエステル又はアンモニウム塩等が好ましく、ポリアクリル酸アンモニウム塩がより好ましい。   Among water-soluble polymers, polycarboxylic acid or a salt thereof; pectic acid; agar; polymalic acid; polyacrylamide; polyvinyl alcohol; polyvinyl pyrrolidone; an ester or ammonium salt thereof is preferable, and a polyacrylic acid ammonium salt is more preferable.

水溶性ポリマの重量平均分子量は、コバルト含有部の高い研磨速度を得る観点から、好ましくは500以上、より好ましくは1,000以上、更に好ましくは2,000以上、特に好ましくは5,000以上である。また、水溶性ポリマの重量平均分子量は、溶解性の観点から、好ましくは1,000,000以下、より好ましくは500,000以下、更に好ましくは200,000以下、特に好ましくは100,000以下、極めて好ましくは20,000以下である。   The weight average molecular weight of the water-soluble polymer is preferably 500 or more, more preferably 1,000 or more, still more preferably 2,000 or more, particularly preferably 5,000 or more, from the viewpoint of obtaining a high polishing rate of the cobalt-containing part. is there. Further, the weight average molecular weight of the water-soluble polymer is preferably 1,000,000 or less, more preferably 500,000 or less, still more preferably 200,000 or less, particularly preferably 100,000 or less, from the viewpoint of solubility. Most preferably, it is 20,000 or less.

本発明の実施形態において、重量平均分子量として、以下の方法に基づいて、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定し、標準ポリアクリル酸換算した値を使用できる。   In the embodiment of the present invention, as a weight average molecular weight, a value measured by gel permeation chromatography (GPC) based on the following method and converted to standard polyacrylic acid can be used.

(条件)
検出器:株式会社日立製作所製、RI−モニター「L−3000」
インテグレーター:株式会社日立製作所製、GPCインテグレーター「D−2200」
ポンプ:株式会社日立製作所製「L−6000」
デガス装置:昭和電工株式会社製「Shodex DEGAS」
カラム:日立化成株式会社製「GL−R440」、「GL−R430」、及び「GL−R420」をこの順番で連結して使用
溶離液:テトラヒドロフラン(THF)
測定温度:23℃
流速:1.75mL/min
測定時間:45min
注入量:10μL
標準ポリアクリル酸:日立化成テクノサービス株式会社製「PMAA−32」
(conditions)
Detector: manufactured by Hitachi, Ltd., RI-monitor “L-3000”
Integrator: Hitachi, Ltd., GPC integrator “D-2200”
Pump: “L-6000” manufactured by Hitachi, Ltd.
Degassing device: “Shodex DEGAS” manufactured by Showa Denko KK
Column: “GL-R440”, “GL-R430”, and “GL-R420” manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd. are connected in this order. Eluent: Tetrahydrofuran (THF)
Measurement temperature: 23 ° C
Flow rate: 1.75 mL / min
Measurement time: 45 min
Injection volume: 10 μL
Standard polyacrylic acid: “PMAA-32” manufactured by Hitachi Chemical Techno Service Co., Ltd.

CMP用研磨液が水溶性ポリマを含有する場合、その含有量は、コバルト含有部のガルバニック腐食を抑制する観点から、CMP用研磨液の総質量中、好ましくは0.001質量%以上、より好ましくは0.005質量%以上、更に好ましくは0.01質量%以上である。また、水溶性ポリマの含有量は、コバルト含有部の良好な研磨速度を得る観点から、CMP用研磨液の総質量中、好ましくは10質量%以下、より好ましくは5.0質量%以下、さらに好ましくは1.0質量%以下である。   When the CMP polishing liquid contains a water-soluble polymer, the content thereof is preferably 0.001% by mass or more, more preferably in the total mass of the CMP polishing liquid, from the viewpoint of suppressing galvanic corrosion of the cobalt-containing portion. Is 0.005 mass% or more, more preferably 0.01 mass% or more. Further, the content of the water-soluble polymer is preferably 10% by mass or less, more preferably 5.0% by mass or less, in the total mass of the polishing slurry for CMP, from the viewpoint of obtaining a good polishing rate of the cobalt-containing part. Preferably it is 1.0 mass% or less.

<水>
CMP用研磨液は水を含有する。水は、特に制限されるものではないが、純水を好ましく用いることができる。水は残部として配合されていればよく、含有量に特に制限はない。
<Water>
The CMP polishing liquid contains water. Water is not particularly limited, but pure water can be preferably used. Water may be blended as the remainder, and the content is not particularly limited.

<CMP用研磨液のpH>
CMP用研磨液のpHは、4.0以下である。pHが4.0以下である場合、コバルト含有部及び金属含有部の研磨速度に優れる。好ましくは3.8以下であり、より好ましくは3.6以下であり、更に好ましくは3.5以下である。また、CMP用研磨液のpHは、コバルト含有部及び金属含有部のガルバニック腐食を抑制する観点、また、酸性が強いことによる取扱い難さを解消する観点から、2.0以上が好ましく、2.5以上がより好ましく、2.8以上が更に好ましい。
<PH of polishing liquid for CMP>
The pH of the polishing liquid for CMP is 4.0 or less. When pH is 4.0 or less, it is excellent in the polishing rate of a cobalt containing part and a metal containing part. Preferably it is 3.8 or less, More preferably, it is 3.6 or less, More preferably, it is 3.5 or less. Further, the pH of the polishing slurry for CMP is preferably 2.0 or more from the viewpoint of suppressing galvanic corrosion of the cobalt-containing part and the metal-containing part, and from the viewpoint of eliminating difficulty in handling due to strong acidity. 5 or more are more preferable, and 2.8 or more are still more preferable.

pHは、酸成分の添加量により調整できる。また、アンモニア、水酸化ナトリウム、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)等のアルカリ成分の添加によっても調整可能である。   The pH can be adjusted by adding the acid component. It can also be adjusted by adding alkali components such as ammonia, sodium hydroxide, tetramethylammonium hydroxide (TMAH).

CMP用研磨液のpHは、pHメータ(例えば、株式会社堀場製作所製「ModelF−51」)で測定できる。標準緩衝液(フタル酸塩pH緩衝液 pH:4.01、中性リン酸塩pH緩衝液 pH:6.86、ホウ酸塩pH緩衝液 pH:9.18)を用いて、3点校正した後、電極をCMP用研磨液に入れて、3min以上経過して安定した後の値を測定する。このとき、標準緩衝液とCMP用研磨液の液温は共に25℃とする。   The pH of the CMP polishing liquid can be measured with a pH meter (for example, “Model F-51” manufactured by Horiba, Ltd.). Three-point calibration was performed using a standard buffer (phthalate pH buffer solution pH: 4.01, neutral phosphate pH buffer solution pH: 6.86, borate pH buffer solution pH: 9.18). After that, the electrode is put in a polishing slurry for CMP, and the value after 3 minutes has elapsed and stabilized is measured. At this time, the temperature of the standard buffer solution and the polishing solution for CMP are both 25 ° C.

CMP用研磨液は、例えば、半導体デバイスにおける配線パターンの形成に適用できる。金属含有部としては、後述する導電性物質部が挙げられる。更に、被研磨面には、後述する絶縁材料部が含まれていてもよい。コバルト含有部及び金属含有部を構成する材料については、後述する。   The CMP polishing liquid can be applied, for example, to the formation of a wiring pattern in a semiconductor device. Examples of the metal-containing part include a conductive substance part described later. Further, the surface to be polished may include an insulating material portion described later. The materials constituting the cobalt-containing part and the metal-containing part will be described later.

<研磨方法>
本実施形態に係る研磨方法は、前記実施形態のCMP用研磨液を用い、コバルト含有部と、コバルト以外の金属を含有する金属含有部とを少なくとも有する被研磨面の、コバルト含有部の少なくとも一部を研磨して除去する研磨方法である。好ましくは、少なくとも一方の面に、コバルト含有部及び金属含有部が形成された基板に対し、コバルト含有部の余分の部分を研磨して除去する研磨方法である。より具体的には、基板のコバルト含有部及び金属含有部が形成された面と研磨定盤上の研磨パッドとの間に、前記実施形態のCMP用研磨液を供給しながら、基板を研磨パッドに押圧した状態で、基板と研磨定盤とを相対的に動かすことによってコバルト含有部の少なくとも一部を研磨して除去する研磨方法である。
<Polishing method>
The polishing method according to the present embodiment uses at least one of the cobalt-containing portions of the surface to be polished having at least a cobalt-containing portion and a metal-containing portion containing a metal other than cobalt, using the CMP polishing liquid of the above-described embodiment. This is a polishing method in which a portion is polished and removed. Preferably, it is a polishing method for polishing and removing an excess portion of the cobalt-containing portion with respect to the substrate having the cobalt-containing portion and the metal-containing portion formed on at least one surface. More specifically, the substrate is polished while supplying the polishing slurry for CMP according to the above embodiment between the surface of the substrate on which the cobalt-containing portion and the metal-containing portion are formed and the polishing pad on the polishing surface plate. In this polishing method, at least a part of the cobalt-containing portion is polished and removed by relatively moving the substrate and the polishing platen while being pressed.

本実施形態に係る研磨方法は、半導体デバイスにおける配線層形成の一連の工程に適用できる。この場合、本実施形態に係る研磨方法は、例えば、表面に凹部及び凸部を有する絶縁材料部と、前記凹部及び凸部に沿って前記絶縁材料部を被覆するバリア金属部と、前記凹部を充填して前記バリア金属部を被覆する導電性物質部とを有し、前記バリア金属部がコバルト含有部を有し、前記導電性物質部がコバルト以外の金属を含有する金属含有部を有する基板を用意する工程、前記導電性物質部を研磨して前記凸部上の前記バリア金属部を露出させる第一の研磨工程、及び、前記第一の研磨工程で露出した前記バリア金属部を前記実施形態のCMP用研磨液により研磨して除去する第二の研磨工程、を有する。以下、研磨方法の一例を、図1及び2を参照しながら説明する。但し、研磨方法の用途は、下記工程に限定されない。   The polishing method according to this embodiment can be applied to a series of steps for forming a wiring layer in a semiconductor device. In this case, the polishing method according to the present embodiment includes, for example, an insulating material portion having a concave portion and a convex portion on a surface, a barrier metal portion that covers the insulating material portion along the concave portion and the convex portion, and the concave portion. A conductive material portion that fills and coats the barrier metal portion, the barrier metal portion has a cobalt-containing portion, and the conductive material portion has a metal-containing portion containing a metal other than cobalt. A first polishing step for polishing the conductive material portion to expose the barrier metal portion on the convex portion, and the barrier metal portion exposed in the first polishing step. And a second polishing step for polishing and removing with the CMP polishing liquid in the form. Hereinafter, an example of the polishing method will be described with reference to FIGS. However, the use of the polishing method is not limited to the following steps.

図1に示す基板は、バリア金属部としてコバルト含有部2aを有し、導電性物質部として金属含有部3aを有する。図1(a)に示すように、研磨前の基板10は、シリコン基板(図示せず)の上に、所定パターンの凹部を有する絶縁材料部1と、絶縁材料部1の表面の凸凹に沿って絶縁材料部1を被覆するコバルト含有部2aと、コバルト含有部2a上に形成された金属含有部3aとを有する。   The substrate shown in FIG. 1 has a cobalt-containing portion 2a as a barrier metal portion and a metal-containing portion 3a as a conductive material portion. As shown in FIG. 1A, a substrate 10 before polishing is formed on a silicon substrate (not shown) along an insulating material part 1 having a predetermined pattern of concave parts and irregularities on the surface of the insulating material part 1. And a cobalt-containing part 2a that covers the insulating material part 1 and a metal-containing part 3a formed on the cobalt-containing part 2a.

図2に示す基板は、バリア金属部2としてコバルト含有部2aとバリア金属部2bとを有し、導電性物質部として金属含有部3aを有する。図2(a)に示すように、研磨前の基板110は、シリコン基板(図示せず)の上に、所定パターンの凹部を有する絶縁材料部1と、絶縁材料部1の表面の凸凹に沿って絶縁材料部を被覆するバリア金属部2bと、バリア金属部2bを被覆するコバルト含有部2aと、コバルト含有部2a上に形成された金属含有部3aとを有する。   The substrate shown in FIG. 2 has a cobalt-containing portion 2a and a barrier metal portion 2b as the barrier metal portion 2, and a metal-containing portion 3a as the conductive material portion. As shown in FIG. 2A, the substrate 110 before polishing is formed on a silicon substrate (not shown) along an insulating material portion 1 having a predetermined pattern of concave portions and irregularities on the surface of the insulating material portion 1. The barrier metal portion 2b covering the insulating material portion, the cobalt-containing portion 2a covering the barrier metal portion 2b, and the metal-containing portion 3a formed on the cobalt-containing portion 2a.

絶縁材料部1を形成する材料としては、シリコン系絶縁体、有機ポリマ系絶縁体等が挙げられる。シリコン系絶縁体としては、二酸化ケイ素、フルオロシリケートグラス、トリメチルシラン、ジメトキシジメチルシランを出発原料として得られるオルガノシリケートグラス、シリコンオキシナイトライド、水素化シルセスキオキサン等のシリカ系絶縁体;シリコンカーバイド;シリコンナイトライド等が挙げられる。また、有機ポリマ系絶縁体としては、全芳香族系低誘電率絶縁体等が挙げられる。これらの中でも特に、二酸化ケイ素が好ましい。   Examples of the material forming the insulating material portion 1 include a silicon-based insulator and an organic polymer-based insulator. Silicon-based insulators include silica-based insulators such as organosilicate glass, silicon oxynitride, silsesquioxane hydride obtained from silicon dioxide, fluorosilicate glass, trimethylsilane, and dimethoxydimethylsilane; silicon carbide; A silicon nitride may be used. Examples of the organic polymer insulator include wholly aromatic low dielectric constant insulators. Among these, silicon dioxide is particularly preferable.

絶縁材料部1は、例えば、CVD(化学気相成長)法、スピンコート法、ディップコート法、スプレー法等によって形成される。絶縁材料部1の具体例としては、LSI製造工程、特に多層配線形成工程における層間絶縁膜等が挙げられる。   The insulating material portion 1 is formed by, for example, a CVD (chemical vapor deposition) method, a spin coating method, a dip coating method, a spray method, or the like. Specific examples of the insulating material portion 1 include an interlayer insulating film in an LSI manufacturing process, particularly a multilayer wiring forming process.

バリア金属部は、絶縁材料部1中へ導電性物質が拡散することを防止するため、及び絶縁材料部1と導電性物質部との密着性向上のために形成される。コバルト含有部2aの形成に用いられる材料としては、コバルト、コバルト合金、コバルトの酸化物、コバルト合金の酸化物等のコバルト化合物などが挙げられる。バリア金属部2bの形成に用いられるバリア金属としては、タンタル、窒化タンタル、タンタル合金等のタンタル化合物、チタン、窒化チタン、チタン合金等のチタン化合物、タングステン、窒化タングステン、タングステン合金等のタングステン化合物、ルテニウム、窒化ルテニウム、ルテニウム合金等のルテニウム化合物などが挙げられる。バリア金属部2bは、例えば、これらの一種からなる単層構造であっても、二種以上からなる積層構造であってもよい。すなわち、バリア金属部2bは、タンタル含有部、チタン含有部、タングステン含有部、及びルテニウム含有部からなる群から選択される少なくとも一種を有する。バリア金属部は、例えば、蒸着、CVD(化学気相成長)、スパッタ法等によって形成される。   The barrier metal portion is formed to prevent the conductive material from diffusing into the insulating material portion 1 and to improve the adhesion between the insulating material portion 1 and the conductive material portion. Examples of the material used for forming the cobalt-containing portion 2a include cobalt compounds such as cobalt, a cobalt alloy, a cobalt oxide, and a cobalt alloy oxide. Examples of the barrier metal used for forming the barrier metal portion 2b include tantalum compounds such as tantalum, tantalum nitride, and tantalum alloys, titanium compounds such as titanium, titanium nitride, and titanium alloys, tungsten compounds such as tungsten, tungsten nitride, and tungsten alloys. Examples include ruthenium compounds such as ruthenium, ruthenium nitride, and ruthenium alloys. The barrier metal part 2b may be, for example, a single layer structure made of one of these or a laminated structure made of two or more kinds. That is, the barrier metal part 2b has at least one selected from the group consisting of a tantalum-containing part, a titanium-containing part, a tungsten-containing part, and a ruthenium-containing part. The barrier metal part is formed by, for example, vapor deposition, CVD (chemical vapor deposition), sputtering, or the like.

導電性物質部としての金属含有部3aには、銅、銅合金、銅の酸化物、銅合金の酸化物等の銅を主成分とする金属、タングステン、タングステン合金等のタングステンを主成分とする金属、銀、金等の貴金属などを使用できる。中でも、銅、銅合金、銅の酸化物、銅合金の酸化物等の銅を主成分とする金属が好ましい。「銅を主成分とする金属」とは、銅の含有量(質量)が最も大きい金属をいう。金属含有部3aは、例えば、公知のスパッタ法、メッキ法等によって形成される。   The metal-containing portion 3a as the conductive material portion is mainly composed of copper such as copper, copper alloy, copper oxide, copper alloy oxide or the like, or tungsten such as tungsten or tungsten alloy. Precious metals such as metal, silver and gold can be used. Among these, metals having copper as a main component, such as copper, copper alloys, copper oxides, and copper alloy oxides, are preferable. “A metal mainly composed of copper” refers to a metal having the largest copper content (mass). The metal containing part 3a is formed by, for example, a known sputtering method, plating method or the like.

絶縁材料部1の厚さは0.01〜2.0μm程度、コバルト含有部2aの厚さは0.01〜2.5μm程度、バリア金属部2bの厚さは0.01〜2.5μm程度、金属含有部3aの厚さは0.01〜2.5μm程度が好ましい。   The insulating material portion 1 has a thickness of about 0.01 to 2.0 μm, the cobalt-containing portion 2a has a thickness of about 0.01 to 2.5 μm, and the barrier metal portion 2b has a thickness of about 0.01 to 2.5 μm. The thickness of the metal-containing part 3a is preferably about 0.01 to 2.5 μm.

第一の研磨工程では、図1(a)に示される状態から図1(b)に示される状態まで、又は、図2(a)に示される状態から図2(b)に示される状態まで、金属含有部3a、すなわち、導電性物質部を研磨する。第一の研磨工程では、研磨前の基板10又は110の表面の導電性物質部を、例えば、導電性物質部/コバルト含有部2aの研磨速度比が充分大きい導電性物質用のCMP用研磨液を用いて、CMPにより研磨する。これにより、凸部上の導電性物質部が除去されコバルト含有部2aが表面に露出し、凹部に導電性物質が残された導体パターン(すなわち、配線パターン)を有する基板20又は120が得られる。導電性物質部/コバルト含有部2aの研磨速度比が充分大きい前記導電性物質用のCMP用研磨液としては、例えば、特許第3337464号明細書に記載のCMP用研磨液を用いることができる。第一の研磨工程では、導電性物質部とともに凸部上のコバルト含有部2aの一部が研磨されてもよい。   In the first polishing step, from the state shown in FIG. 1 (a) to the state shown in FIG. 1 (b), or from the state shown in FIG. 2 (a) to the state shown in FIG. 2 (b). The metal-containing part 3a, that is, the conductive substance part is polished. In the first polishing step, the conductive material portion on the surface of the substrate 10 or 110 before polishing, for example, a polishing slurry for CMP for a conductive material having a sufficiently high polishing rate ratio of the conductive material portion / cobalt-containing portion 2a. And polishing by CMP. Thereby, the board | substrate 20 or 120 which has the conductor pattern (namely, wiring pattern) by which the electroconductive substance part on the convex part was removed, the cobalt containing part 2a was exposed on the surface, and the electroconductive substance was left in the recessed part is obtained. . As the polishing slurry for CMP for a conductive material having a sufficiently high polishing rate ratio of the conductive material portion / cobalt-containing portion 2a, for example, the polishing slurry for CMP described in Japanese Patent No. 3337464 can be used. In the first polishing step, a part of the cobalt-containing portion 2a on the convex portion may be polished together with the conductive substance portion.

第二の研磨工程では、図1(b)に示される状態から図1(c)に示される状態まで、第一の研磨工程により露出したコバルト含有部2aを前記実施形態のCMP用研磨液を用いて研磨し、余分なコバルト含有部を除去する。   In the second polishing step, the cobalt-containing portion 2a exposed by the first polishing step from the state shown in FIG. 1B to the state shown in FIG. Use and polish to remove excess cobalt-containing part.

また、図2に示されるように、バリア金属部2がコバルト含有部2aとバリア金属部2bとを有する場合には、図2(b)に示される状態から図2(c)に示される状態まで、コバルト含有部2a及びバリア金属部2bを研磨し、余分なコバルト含有部及び余分なバリア金属部2bを除去する。この際、コバルト含有部2aを前記実施形態のCMP用研磨液により研磨して、バリア金属部2bが露出したら研磨を終了し、別途、バリア金属部2bを研磨するためのCMP用研磨液によりバリア金属部2bを研磨してもよい。また、一連の工程として、コバルト含有部2aとバリア金属部2bとを、前記実施形態のCMP用研磨液により研磨してもよい。   Further, as shown in FIG. 2, when the barrier metal part 2 has a cobalt-containing part 2a and a barrier metal part 2b, the state shown in FIG. 2 (b) is changed from the state shown in FIG. 2 (b). The cobalt-containing part 2a and the barrier metal part 2b are polished until the excess cobalt-containing part and the extra barrier metal part 2b are removed. At this time, the cobalt-containing portion 2a is polished with the CMP polishing liquid of the above-described embodiment. When the barrier metal portion 2b is exposed, the polishing is terminated, and the barrier metal portion 2b is separately polished with the CMP polishing liquid for polishing the barrier metal portion 2b. The metal part 2b may be polished. Further, as a series of steps, the cobalt-containing portion 2a and the barrier metal portion 2b may be polished with the CMP polishing liquid of the embodiment.

凸部のバリア金属部(コバルト含有部2a、又は、コバルト含有部2aとバリア金属部2b)の下の絶縁材料部1が全て露出し、凹部に配線パターンとなる導電性物質部が残され、凸部と凹部との境界にバリア金属部の断面が露出した所望のパターンを有する基板30又は130が得られた時点で研磨を終了する。更に、凹部に埋め込まれた導電性物質部がバリア金属部とともに研磨されてもよい。   The insulating material part 1 under the protruding barrier metal part (cobalt-containing part 2a or cobalt-containing part 2a and barrier metal part 2b) is completely exposed, leaving a conductive substance part that becomes a wiring pattern in the concave part, The polishing is finished when the substrate 30 or 130 having a desired pattern in which the cross section of the barrier metal part is exposed at the boundary between the convex part and the concave part is obtained. Furthermore, the conductive material portion embedded in the recess may be polished together with the barrier metal portion.

第二の研磨工程では、研磨定盤の研磨パッド上に、被研磨面を研磨パッド側にして基板20又は120を押圧した状態で、研磨パッドと基板との間に、CMP用研磨液を供給しながら、研磨定盤と基板20又は120とを相対的に動かすことにより、被研磨面を研磨する。   In the second polishing step, a polishing liquid for CMP is supplied between the polishing pad and the substrate while the substrate 20 or 120 is pressed on the polishing pad of the polishing surface plate with the surface to be polished facing the polishing pad. However, the surface to be polished is polished by relatively moving the polishing surface plate and the substrate 20 or 120.

研磨に用いる装置としては、研磨される基板を保持するホルダと、回転数が変更可能なモータ等と接続し、研磨パッドを貼り付けた研磨定盤とを有する一般的な研磨装置を使用できる。研磨パッドとしては、一般的な不織布、発泡ポリウレタン、多孔質フッ素樹脂等が使用でき、特に制限はない。   As an apparatus used for polishing, a general polishing apparatus having a holder for holding a substrate to be polished and a polishing platen connected to a motor capable of changing the number of rotations and attached with a polishing pad can be used. As the polishing pad, a general nonwoven fabric, foamed polyurethane, porous fluororesin, or the like can be used, and there is no particular limitation.

研磨条件は、特に制限がないが、研磨定盤の回転速度は基板が飛び出さないように、回転数200min−1以下の低回転が好ましい。基板の研磨パッドへの押し付け圧力は、1〜100kPaが好ましく、研磨速度の被研磨面内均一性及びパターンの平坦性を満足するためには、5〜50kPaがより好ましい。 The polishing conditions are not particularly limited, but the rotation speed of the polishing surface plate is preferably a low rotation speed of 200 min −1 or less so that the substrate does not pop out. The pressure for pressing the substrate against the polishing pad is preferably 1 to 100 kPa, and more preferably 5 to 50 kPa in order to satisfy the in-surface uniformity of the polishing rate and the flatness of the pattern.

研磨している間、研磨パッドと被研磨面との間には、前記実施形態のCMP用研磨液をポンプ等で連続的に供給する。この供給量に制限はないが、研磨パッドの表面が常にCMP用研磨液で覆われていることが好ましい。研磨終了後の基板は、流水中でよく洗浄後、スピンドライ等を用いて基板上に付着した水滴を払い落としてから乾燥させることが好ましい。   During polishing, the CMP polishing liquid of the above embodiment is continuously supplied by a pump or the like between the polishing pad and the surface to be polished. Although the supply amount is not limited, it is preferable that the surface of the polishing pad is always covered with a CMP polishing liquid. The substrate after polishing is preferably washed in running water and then dried after removing water droplets adhering to the substrate using spin drying or the like.

研磨パッドの表面状態を常に同一にしてCMPを行うために、研磨の前に研磨パッドのコンディショニング工程を入れることが好ましい。例えば、ダイヤモンド粒子のついたドレッサを用いて少なくとも水を含む液で研磨パッドのコンディショニングを行う。続いて本実施形態に係る研磨方法を実施し、更に、基板洗浄工程を加えることが好ましい。   In order to perform CMP with the surface state of the polishing pad always the same, it is preferable to perform a polishing pad conditioning step before polishing. For example, the polishing pad is conditioned with a liquid containing at least water using a dresser with diamond particles. Subsequently, it is preferable to carry out the polishing method according to this embodiment and further add a substrate cleaning step.

このようにして形成された配線パターンの上に、更に、第二層目の絶縁材料部、バリア金属部、及び導電性物質部を形成した後、研磨して半導体基板全面に渡って平滑な面とする。この工程を所定数繰り返すことにより、所望の配線層数を有する半導体デバイスを製造できる。   On the wiring pattern thus formed, a second layer insulating material part, a barrier metal part, and a conductive substance part are further formed, and then polished to obtain a smooth surface over the entire surface of the semiconductor substrate. And By repeating this step a predetermined number, a semiconductor device having a desired number of wiring layers can be manufactured.

本発明のCMP用研磨液は、上記のような半導体基板の研磨だけでなく、磁気ヘッド等の基板を研磨するためにも使用できる。   The polishing slurry for CMP of the present invention can be used not only for polishing a semiconductor substrate as described above, but also for polishing a substrate such as a magnetic head.

以下に、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明の技術思想を逸脱しない限り、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。例えば、CMP用研磨液の材料の種類及びその配合比率は、本実施例に記載の種類及び比率以外でも構わないし、研磨対象の組成及び構造も、本実施例に記載以外の組成及び構造でも構わない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples without departing from the technical idea of the present invention. For example, the type and ratio of the CMP polishing liquid material may be other than the type and ratio described in this example, and the composition and structure of the polishing target may be other than those described in this example. Absent.

<CMP用研磨液の作製方法>
表1に示す各成分を用いてCMP用研磨液を下記の方法で作製した。
(実施例1〜6及び比較例1〜2)
表1に示す種類の金属防食剤と、有機溶媒として3−メトキシ−3−メチル−1−ブタノールと、水溶性ポリマとしてポリアクリル酸アンモニウム塩(重量平均分子量8,000)と、砥粒(研磨粒子)としてコロイダルシリカ(平均二次粒径60nm)とを容器に入れ、更に超純水を注ぎ、撹拌により混合して全成分を溶解させた。酸化剤として過酸化水素水(30質量%水溶液)を添加した後、超純水を加えて全体を100質量部とし、CMP用研磨液を得た。
<Preparation method of polishing liquid for CMP>
Using the components shown in Table 1, a CMP polishing liquid was prepared by the following method.
(Examples 1-6 and Comparative Examples 1-2)
Metal anticorrosive of the type shown in Table 1, 3-methoxy-3-methyl-1-butanol as an organic solvent, polyacrylic acid ammonium salt (weight average molecular weight 8,000) as a water-soluble polymer, and abrasive grains (polishing) Colloidal silica (average secondary particle size 60 nm) was put in a container as particles), and ultrapure water was further poured and mixed by stirring to dissolve all components. After adding hydrogen peroxide water (30% by mass aqueous solution) as an oxidizing agent, ultrapure water was added to make the whole 100 parts by mass, and a polishing liquid for CMP was obtained.

各成分の含有量は表1に示したとおりである。なお、砥粒の含有量は「シリカ粒子」の質量%として、酸化剤の含有量は「過酸化水素」の質量%として示した。コロイダルシリカの平均粒径(平均二次粒径)と、ポリアクリル酸アンモニウム塩の重量平均分子量は、上述の方法に従って測定した。   The content of each component is as shown in Table 1. The content of the abrasive grains is shown as mass% of “silica particles”, and the content of the oxidizing agent is shown as mass% of “hydrogen peroxide”. The average particle diameter (average secondary particle diameter) of colloidal silica and the weight average molecular weight of polyacrylic acid ammonium salt were measured according to the above-mentioned method.

<pHの測定方法>
CMP用研磨液のpHを下記に従って測定した。
測定温度:25℃
測定器:電気化学計器株式会社製「PHL−40」
測定方法:標準緩衝液(フタル酸塩pH緩衝液 pH:4.01(25℃)、中性リン酸塩pH緩衝液 pH:6.86(25℃)、ホウ酸塩pH緩衝液 pH:9.18(25℃)を用いて、3点校正した後、電極をCMP用研磨液に入れて、3min以上経過して安定した後の値を測定した。結果を表1に示した。
<Measurement method of pH>
The pH of the CMP polishing liquid was measured according to the following.
Measurement temperature: 25 ° C
Measuring instrument: “PHL-40” manufactured by Electrochemical Instruments Co., Ltd.
Measurement method: standard buffer (phthalate pH buffer solution pH: 4.01 (25 ° C.), neutral phosphate pH buffer solution pH: 6.86 (25 ° C.), borate pH buffer solution pH: 9 .18 (25 ° C.) was used to calibrate at three points, and then the electrode was put into a CMP polishing liquid, and the value after 3 minutes had elapsed and stabilized was measured, and the results are shown in Table 1.

<コバルトに対するエッチング量評価>
12インチのシリコン基板上に厚さ200nmのコバルト層を形成したブランケット基板(a)を用意した。上記ブランケット基板(a)を、20mm角のチップに切り出して評価用チップ(b)を用意した。
<Etching amount evaluation for cobalt>
A blanket substrate (a) in which a cobalt layer having a thickness of 200 nm was formed on a 12-inch silicon substrate was prepared. The blanket substrate (a) was cut into 20 mm square chips to prepare evaluation chips (b).

前記各研磨剤(CMP用研磨液)100gを入れたビーカの中に前記評価用チップ(b)をそれぞれ入れ、60℃の恒温槽に1分間浸漬した。浸漬後の評価チップ(b)を取り出し、純水で充分に洗浄した後、窒素ガスを吹きかけてチップ上の水分を乾燥させた。乾燥後の評価用チップ(b)の抵抗を抵抗率計にて測定し、下記式(1)にて浸漬後のコバルト層の膜厚に換算した。   Each of the evaluation chips (b) was placed in a beaker containing 100 g of each of the abrasives (CMP polishing liquid), and immersed in a constant temperature bath at 60 ° C. for 1 minute. The evaluation chip (b) after immersion was taken out and thoroughly washed with pure water, and then nitrogen gas was blown to dry the water on the chip. The resistance of the evaluation chip (b) after drying was measured with a resistivity meter and converted into the film thickness of the cobalt layer after immersion by the following formula (1).

ブランケット基板(a)の各膜厚にそれぞれ対応する抵抗値の情報から検量線を得て、下記式(1)より、コバルトの膜厚を求めた。

浸漬後のコバルト層の膜厚[nm]
=104.5×(評価用チップ(b)の抵抗値[mΩ]/1000)−0.893
・・・(1)
A calibration curve was obtained from information on resistance values corresponding to the respective film thicknesses of the blanket substrate (a), and the film thickness of cobalt was determined from the following formula (1).

Film thickness [nm] of cobalt layer after immersion
= 104.5 × (resistance value [mΩ] / 1000 of evaluation chip (b)) − 0.893
... (1)

そして、得られた浸漬後のコバルト層の膜厚と浸漬前のコバルト層の厚みから、下記式(2)より、コバルト層のエッチング速度を求めた。

コバルト層のエッチング速度(Co−ER)[nm/min]
=(浸漬前のコバルト層の膜厚[nm]−浸漬後のコバルト層の膜厚[nm])/1分
・・・(2)
And the etching rate of the cobalt layer was calculated | required from following formula (2) from the film thickness of the obtained cobalt layer after immersion, and the thickness of the cobalt layer before immersion.

Etching rate of cobalt layer (Co-ER) [nm / min]
= (Cobalt layer thickness before immersion [nm] -Cobalt layer thickness after immersion [nm]) / 1 minute (2)

上記で得られた各研磨剤について、コバルト層に対するエッチング速度を求めた。この結果を表1に示した。   About each abrasive | polishing agent obtained above, the etching rate with respect to a cobalt layer was calculated | required. The results are shown in Table 1.

<コバルトに対する研磨速度評価>
また、上記ブランケット基板(a)を、上記で得られた各研磨剤(CMP用研磨液)を用いて、下記条件で研磨したときの研磨速度(Co−RR)[nm/min]を求めた。この結果を表1に併せて示した。
<Polishing rate evaluation for cobalt>
Further, the polishing rate (Co-RR) [nm / min] when the blanket substrate (a) was polished under the following conditions using each of the abrasives (CMP polishing liquid) obtained above was determined. . The results are also shown in Table 1.

<研磨条件>
研磨装置:片面金属膜用研磨機(アプライドマテリアルズ社製「Reflexion LK」)
研磨パッド:発泡ポリウレタン樹脂製研磨パッド
定盤回転数:93min−1
研磨ヘッド回転数:87min−1
研磨圧力:10.3kPa(1.5psi)
CMP用研磨液の供給量:300mL/min
研磨時間:0.5min
<Polishing conditions>
Polishing device: Polishing machine for single-sided metal film ("Reflexion LK" manufactured by Applied Materials)
Polishing pad: Polishing pad made of foamed polyurethane resin Surface plate rotation speed: 93 min −1
Polishing head rotation speed: 87 min −1
Polishing pressure: 10.3 kPa (1.5 psi)
Supply amount of polishing liquid for CMP: 300 mL / min
Polishing time: 0.5 min

[被研磨基板の洗浄]
前記で研磨した被研磨基板の被研磨面にスポンジブラシ(ポリビニルアルコール系樹脂製)を押し付けた後、蒸留水を被研磨基板に供給しながら被研磨基板とスポンジブラシとを回転させ、1min洗浄した。次に、スポンジブラシを取り除いた後、被研磨基板の被研磨面に蒸留水を1分間供給した。最後に被研磨基板を高速で回転させて蒸留水を弾き飛ばして被研磨基板を乾燥した。
[Cleaning of polished substrate]
After pressing a sponge brush (made of polyvinyl alcohol resin) onto the surface to be polished of the substrate polished above, the substrate to be polished and the sponge brush were rotated while supplying distilled water to the substrate to be cleaned, and washed for 1 min. . Next, after removing the sponge brush, distilled water was supplied to the surface to be polished of the substrate to be polished for 1 minute. Finally, the substrate to be polished was rotated at a high speed to blow off distilled water, and the substrate to be polished was dried.

Figure 2018026372
Figure 2018026372

表1から明らかであるように、比較例1の金属防食剤を用いない場合、コバルト研磨速度は大きいが、エッチング速度も大きくなる。また、比較例2のように無機酸塩が含まれる場合には、コバルト研磨速度、エッチング速度ともに大きくなる。
これに対し、実施例1〜6では、特定の金属防食剤を2種類含むことで、60℃の条件下でもコバルトのエッチング速度が顕著に抑制され、コバルト層を適度な研磨速度で研磨できることがわかった。
As is apparent from Table 1, when the metal anticorrosive of Comparative Example 1 is not used, the cobalt polishing rate is high, but the etching rate is also high. Further, when an inorganic acid salt is included as in Comparative Example 2, both the cobalt polishing rate and the etching rate are increased.
On the other hand, in Examples 1-6, by including two types of specific metal anticorrosive agents, the etching rate of cobalt is remarkably suppressed even at 60 ° C., and the cobalt layer can be polished at an appropriate polishing rate. all right.

本発明の実施形態であるCMP用研磨液及び研磨方法によれば、従来のCMP用研磨液を用いた場合と比較して、コバルト含有部の研磨速度を維持しつつ、コバルトエッチングを抑制できる。   According to the CMP polishing liquid and the polishing method according to the embodiment of the present invention, cobalt etching can be suppressed while maintaining the polishing rate of the cobalt-containing portion as compared with the case where a conventional CMP polishing liquid is used.

1 絶縁材料部
2 バリア金属部
2a コバルト含有部
2b バリア金属部
3 導電性物質部
3a コバルト以外の金属を含有する金属含有部
10、110、210 研磨前の基板
20、120、220 第一の研磨工程後の基板
30、130、230 第二の研磨工程後の基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Insulation material part 2 Barrier metal part 2a Cobalt containing part 2b Barrier metal part 3 Conductive substance part 3a Metal containing part 10,110,210 containing metals other than cobalt First polishing | polishing board | substrate 20,120,220 1st grinding | polishing Substrate 30, 130, 230 after the process Substrate after the second polishing process

Claims (10)

コバルト含有部と、コバルト以外の金属を含有する金属含有部とを少なくとも有する被研磨面の研磨に用いられるCMP用研磨液であって、2種類の金属防食剤、研磨粒子、及び水を含有し、pHが4.0以下で、前記2種類の金属防食剤がともにアゾール類(無機酸の塩を除く)であるCMP用研磨液。   A polishing slurry for CMP used for polishing a surface to be polished having at least a cobalt-containing part and a metal-containing part containing a metal other than cobalt, which contains two types of metal anticorrosives, abrasive particles, and water. A polishing slurry for CMP having a pH of 4.0 or less and the two types of metal anticorrosives being both azoles (excluding inorganic acid salts). 水溶性ポリマを更に含有する、請求項1に記載のCMP用研磨液。   The polishing slurry for CMP according to claim 1, further comprising a water-soluble polymer. 前記研磨粒子が、シリカ粒子、アルミナ粒子、セリア粒子、チタニア粒子、ジルコニア粒子、ゲルマニア粒子、及びこれらの変性物からなる群から選択される少なくとも一種を含む、請求項1または2に記載のCMP用研磨液。   The CMP particle according to claim 1 or 2, wherein the abrasive particles include at least one selected from the group consisting of silica particles, alumina particles, ceria particles, titania particles, zirconia particles, germania particles, and modified products thereof. Polishing fluid. 金属酸化剤を更に含有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載のCMP用研磨液。   The polishing liquid for CMP as described in any one of Claims 1-3 which further contains a metal oxidizing agent. 有機溶媒を更に含有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載のCMP用研磨液。   The polishing slurry for CMP according to any one of claims 1 to 4, further comprising an organic solvent. 請求項1〜5のいずれか一項に記載のCMP用研磨液を用い、コバルト含有部と、コバルト以外の金属を含有する金属含有部とを少なくとも有する被研磨面の、前記コバルト含有部の少なくとも一部を研磨して除去する、研磨方法。   Using the polishing slurry for CMP according to any one of claims 1 to 5, at least the cobalt-containing portion of the surface to be polished having at least a cobalt-containing portion and a metal-containing portion containing a metal other than cobalt. A polishing method in which a part is removed by polishing. 表面に凹部及び凸部を有する絶縁材料部と、前記凹部及び凸部に沿って前記絶縁材料部を被覆するバリア金属部と、前記凹部を充填して前記バリア金属部を被覆する導電性物質部とを有し、前記バリア金属部がコバルト含有部を有し、前記導電性物質部がコバルト以外の金属を含有する金属含有部を有する基板を用意する工程、
前記導電性物質部を研磨して前記凸部上の前記バリア金属部を露出させる第一の研磨工程、及び、前記第一の研磨工程で露出した前記バリア金属部を請求項1〜6のいずれか一項に記載のCMP用研磨液により研磨して除去する第二の研磨工程を有する、研磨方法。
Insulating material portion having concave and convex portions on the surface, barrier metal portion covering said insulating material portion along said concave and convex portions, and conductive material portion filling said concave portion and covering said barrier metal portion Preparing a substrate having a metal-containing portion in which the barrier metal portion has a cobalt-containing portion, and the conductive material portion contains a metal other than cobalt,
The first polishing step for polishing the conductive material portion to expose the barrier metal portion on the convex portion, and the barrier metal portion exposed in the first polishing step according to any one of claims 1 to 6. A polishing method comprising a second polishing step of polishing and removing with the CMP polishing liquid according to claim 1.
前記絶縁材料部が、シリコン系絶縁体又は有機ポリマ系絶縁体を含有する、請求項7に記載の研磨方法。   The polishing method according to claim 7, wherein the insulating material portion contains a silicon-based insulator or an organic polymer-based insulator. 前記導電性物質部が、銅を主成分とする、請求項7又は8に記載の研磨方法。   The polishing method according to claim 7 or 8, wherein the conductive substance portion contains copper as a main component. 前記バリア金属部が、コバルト含有部と、タンタル含有部、チタン含有部、タングステン含有部及びルテニウム含有部からなる群から選択される少なくとも一種とを有する、請求項7〜9のいずれか一項に記載の研磨方法。   The barrier metal part according to any one of claims 7 to 9, wherein the barrier metal part has a cobalt-containing part and at least one selected from the group consisting of a tantalum-containing part, a titanium-containing part, a tungsten-containing part, and a ruthenium-containing part. The polishing method described.
JP2014257367A 2014-12-19 2014-12-19 Polishing liquid for CMP and polishing method using the same Pending JP2018026372A (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014257367A JP2018026372A (en) 2014-12-19 2014-12-19 Polishing liquid for CMP and polishing method using the same
PCT/JP2015/085246 WO2016098817A1 (en) 2014-12-19 2015-12-16 Cmp polishing liquid and polishing method using same
TW104142405A TW201627466A (en) 2014-12-19 2015-12-17 CMP polishing liquid and polishing method using same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014257367A JP2018026372A (en) 2014-12-19 2014-12-19 Polishing liquid for CMP and polishing method using the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2018026372A true JP2018026372A (en) 2018-02-15

Family

ID=56126701

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014257367A Pending JP2018026372A (en) 2014-12-19 2014-12-19 Polishing liquid for CMP and polishing method using the same

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2018026372A (en)
TW (1) TW201627466A (en)
WO (1) WO2016098817A1 (en)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011091248A (en) * 2009-10-23 2011-05-06 Hitachi Chem Co Ltd Polishing liquid for cobalt, and substrate polishing method using the same
JP2012182158A (en) * 2011-02-08 2012-09-20 Hitachi Chem Co Ltd Polishing liquid and method for polishing substrate using polishing liquid
JP6051632B2 (en) * 2011-07-20 2016-12-27 日立化成株式会社 Abrasive and substrate polishing method

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016098817A1 (en) 2016-06-23
TW201627466A (en) 2016-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6631520B2 (en) Polishing liquid for CMP and polishing method
JP6051632B2 (en) Abrasive and substrate polishing method
JP5533951B2 (en) Polishing liquid for metal and polishing method
JP5141792B2 (en) CMP polishing liquid and polishing method
JP2012182158A (en) Polishing liquid and method for polishing substrate using polishing liquid
TW201343886A (en) Grinding method
WO2015108113A1 (en) Polishing liquid production method, and polishing method
JP2017157591A (en) CMP polishing liquid and polishing method
JP2009278061A (en) Polishing solution for cmp and polishing method
JP2013038237A (en) Cmp polishing liquid and polishing method
JP2017107918A (en) Polishing liquid for cmp and manufacturing method thereof, and polishing method
TWI722306B (en) Grinding method and slurry
JP5277640B2 (en) Polishing liquid and polishing method for CMP
JP2015029001A (en) Polishing liquid for cmp, and polishing method
WO2016098817A1 (en) Cmp polishing liquid and polishing method using same
JP6604061B2 (en) Polishing liquid and polishing method for CMP
TW201607999A (en) Polishing solution for metal films, and polishing method using same
JP2010114402A (en) Polishing solution for cmp, and polishing method using the polishing solution for cmp